5 第十章 第3单元 电势能和电势 电势差 电势差与电场强度的关系-【百汇大课堂·物理学习测试卷】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版2019）

解析：(1)对A处的质点受力分析如图甲所示，由平衡 第十章静电场中的能量 cos0=EQ①.eos0=2@,由①②式样E 条件得：Q 第3单元电势能和电势电势差电势 ,方向由A指向C kQ 差与电场强度的关系 (2)质点到达B点受两个电场力作用，则有 1.A解析：电场强度的方向处处与等势面垂直，A正确： 电场强度为零的地方，电势不一定为零，例如等量同种 FB/(EQ)2+[ kQ √73kQ 电荷连线的中点，B错误；随着电场强度的大小逐渐减 L(Lsin 60)2 6L2 小，电势不一定逐渐降低，例如负的点电荷电场，C错 (3)质点在C点受力如图乙所示；由牛顿第二定律得： 误；任一点的电场强度方向总是与该点正电荷的受力方 cos0+EQ=ma,所以a= kQ kQ2 向相同，D错误。 nL2。 2.D解析：电场力做正功，电势能减小，且数值上相等， ∠∠∠L∠∠ 0 所以W1=W2。又由于电荷为正，则说明电势减小，所 为 以9e>9do 3D解析：由点电有的场强公式E=号知，图a6丙点 与一Q距离相等，则两点的场强大小相等，A错误；由E B -9知，离一Q越近，场强越大，故6点场强大小比© 点大，B错误；点电荷形成的电场的等势面是以点电荷 甲 为球心的一簇球面，离一Q距离相等的两点的电势相 等，故C错误；由沿电场线方向电势降低，可得b点电势 比c点低，故D正确。 4.D解析：小球做匀速圆周运动，则匀强电场的电场力和 重力相平衡，所以匀强电场的场强向下，O点固定的点电 荷带正电，其在A点产生的场强方向向上，在B点产生的 场强方向向下，由场强的叠加原理可知EA<EB,O点的点 电荷产生的电势在圆周上是相等的，匀强电场中沿电场线 mg 方向电势越来越低，则9A>B,D正确。 乙 5.C解析：正电荷从M点沿MN移到N点过程中，克服 18.答案：(1)4×10-4kg(2)12.5ms (3)5.6× 电场力做功9.6×10-7J,由电场力做功公式W=Ug可 10-3N 得U-W--9,6X10V=-0.48V.U<0, 解析：(1)小球静止，根据平衡条件可知tan37°=gE 92×10-6 mg 说明PM<PN。从N点沿NP移到P点的过程中，电场 解得m=gE =1.0×10-6×3.0×103 力做功为O,说明NP两点电势相等，NP为等势线， gtan37° 10× kg=4 X NM垂直NP,VM为电场线，电场线方向由N指向M, 有UM=-UMN=0.48V。设MN长度为d,由三角 10-4kg。 函数关系可得d=MPsin37°=l0sin37°cm=6cm,电 (2)剪断绳子，根据牛顿第二定律可知m cos37=ma,解 场强度大小EU-8NC=8VC. 得a=o7=坐3=12.5n/s,经过1s后小球 10 6.C解析：由x1到x3及由x2到x4过程中，场强沿x轴 5 负方向，电场力均沿x轴负方向，电场力均做负功，电势 能增大，可知A、B错误；由题图可知，x4到x4电场强度 的速度为y1=at1=12.5×1ms=12.5ms。 先变大，再变小，则点电荷受到的电场力先增大后减小， (3)撤去电场，小球从静止落到最低点，由动能定理可 可知C正确，D错误。 知mg11-c0s37门）=m2:小球在最低点由牛顿运 7.D解析：由于ab段的电场线比bc段的更密集，则|Wb 2 >|Wx,则9%≠4V,A错误；由于b、d在同一等势面 动定律得T-mg=m,解得T=mg十m号=mg+ 上，则IW|=Wk<W,B错误；若电场为匀强电 2mgl1-c0s372=5.6×10-3N。 场，则|Wc|=2Wk|,但由于ab段的电场线比bc段的 更密集，则|Wc>2Wk|,C错误，D正确。 8 8.D解析：带电小球从B运动到A初 电荷越近处的电势越小，所以A、B,C三点中，C点的电势 末位置相同，两种方式电场力做功相 最低，正电荷从A点沿ACB移动到B点的过程中，电势 同，故根据动能定理可得△E=qUBA 能先减小后增大，故C错误；距离负电荷越近处的电势越 mgh,而电场力做功相同，重力做 小，所以B,C、D三点中，B点的电势最高，D点的电势最 功相同，故动能的变化量相同，即 低，带负电的点电荷从B点沿BCD移动到D的过程中， △E:=△E2。作出在两个轨道上运动的速度-时间图线 电场力一直做负功，故D正确。 如图所示；由于路程相等，则图线与时间轴围成的面积 13.答案：由C指向B100 相等，由图可知，t1>tⅡ。由电场力的平均功率为P= 解析：由题意可知：电荷从B点移到A,C两点，电场力 gUA,可知P1<P2· 做功相等，表明电荷在A、C两点的电势能相等，故A、 t C两点的电势相等，A、C两点在同一等势面上。由于 9.AD解析：根据曲线